Đánh giá khả năng xử lý ion Ni2+ trong nước bằng đá nhân tạo

Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ<br /> <br /> Đánh giá khả năng xử lý ion Ni2+ trong nước<br /> bằng đá nhân tạo<br /> Lê Thị Xuân Thùy1*, Lê Thị Sương1, Nguyễn Thị Sao Mai1, Kunihiko Kato2<br /> Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng<br /> Tổ chức Nghiên cứu nông nghiệp và thực phẩm Nhật Bản<br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> Ngày nhận bài 16/1/2018; ngày chuyển phản biện 22/1/2018; ngày nhận phản biện 26/2/2018; ngày chấp nhận đăng 28/2/2018<br /> <br /> Tóm tắt:<br /> Đá nhân tạo là một sản phẩm của công nghệ tái chế các chai, lọ thủy tinh tại Nhật Bản, có đặc tính không sinh ra<br /> chất độc hại, không ăn mòn, thân thiện với môi trường và được ứng dụng nhiều trong các công trình tại Nhật như<br /> trồng cây xanh, các công trình nông nghiệp, xây dựng... Bài báo trình bày kết quả đánh giá khả năng xử lý ion Ni2+<br /> trong nước bằng đá nhân tạo. Từ kết quả nghiên cứu cho thấy, đá nhân tạo có khả năng hấp phụ tốt ion Ni2+ trong<br /> môi trường nước. Khả năng hấp thụ tối đa của vật liệu là 5 mg/g với thời gian tiếp xúc khoảng 15 phút. Bên cạnh<br /> đó, vật liệu này còn hấp phụ ion H+ trong dung dịch nên có khả năng đưa môi trường axit (pH < 7) về môi trường<br /> trung tính (pH = 7).<br /> Từ khóa: Đá nhân tạo, kim loại nặng, Niken, vật liệu thân thiện với môi trường, xử lý nước.<br /> Chỉ số phân loại: 2.7<br /> Đặt vấn đề<br /> <br /> mới để xử lý môi trường đang rất được quan tâm, cần có<br /> <br /> Ô nhiễm môi trường nước là một thách thức lớn đối với<br /> sự tồn tại và phát triển của nhân loại. Việc khai thác tài<br /> nguyên nước hợp lý phục vụ phát triển kinh tế, cũng như<br /> cung cấp nước sạch để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của con<br /> người ngày càng trở nên cấp thiết. Theo Tổ chức Y tế thế<br /> giới, hơn 80% bệnh tật của con người là do nguồn nước và<br /> môi trường không đảm bảo [1, 2]. Các chất ô nhiễm chủ<br /> yếu bao gồm kim loại nặng, vi sinh vật, phân bón, và các<br /> hợp chất độc hại. Trong đó, Niken (Ni2+) được xem là một<br /> trong những kim loại nguy hiểm, được đưa vào danh sách<br /> các chất gây ô nhiễm mức cao của Cơ quan Bảo vệ môi<br /> trường Hoa Kỳ (EPA) [3]. Ở nồng độ cao, Ni2+ gây nên ung<br /> thư phổi, mũi và xương, một số dấu hiệu về ngộ độc cấp<br /> tính do Ni2+ gây ra như nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn<br /> mửa, đau ngực, ho khan, hô hấp nhanh, da tím tái và suy<br /> nhược [4, 5]. Do đó, việc giảm hàm lượng ion Ni2+ trong<br /> nước thải về ngưỡng cho phép trước khi xả ra môi trường<br /> tự nhiên là một trong những yêu cầu bắt buộc. Các phương<br /> pháp loại bỏ Ni2+ từ nước thải bao gồm kết tủa hóa học, trao<br /> đổi ion, lọc, hóa học, điện phân và hấp phụ [6]; trong đó hấp<br /> phụ là giải pháp đầy hứa hẹn để xử lý các kim loại nặng tồn<br /> tại trong môi trường nước. Đặc biệt, trong những năm gần<br /> đây, việc chế tạo và ứng dụng những loại vật liệu hấp phụ<br /> <br /> những nghiên cứu cụ thể, sâu rộng hơn.<br /> <br /> *<br /> <br /> Đá nhân tạo là sản phẩm được tái chế từ các chai, lọ thủy<br /> tinh đã qua sử dụng, với cấu trúc có nhiều lỗ khí nên vật liệu<br /> này có đặc tính thông khí và thoát nước tốt. Ngoài ra, đặc<br /> điểm ưu việt nhất của đá nhân tạo chính là trọng lượng siêu<br /> <br /> Hình 1. Đá nhân tạo.<br /> <br /> Tác giả liên hệ: Email: letxthuy@gmail.com<br /> <br /> 60(6) 6.2018<br /> <br /> 59<br /> <br /> Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ<br /> <br /> Evaluating the possibility<br /> of removing Ni2+ ion from aqueous<br /> solution by artificial stone<br /> Thi Xuan Thuy Le1*, Thi Suong Le1,<br /> Thi Sao Mai Nguyen1, Kunihiko Kato2<br /> 1<br /> <br /> University of Scicence and Technology, The University of Da Nang<br /> 2<br /> NARO Tohoku Agricultural Research Center<br /> Received 16 January 2018; accepted 28 February 2018<br /> <br /> Abstract:<br /> Artificial stone is the product created from the recycling<br /> technology of glass bottles and jars in Japan with its<br /> non-toxic, non-corrosive properties, so this product is<br /> considered an environmentally friendly product and<br /> used in many projects in Japan such as planting trees,<br /> agricultural projects, construction, etc.  The article<br /> presents the assessment results of removing Ni(II)  ion<br /> from aqueous solution using artificial stone. The research<br /> demonstrated that the Ni(II) ion adsorption capacity of<br /> artificial stone in aqueous solution was very high with 5<br /> mg/g in 15-minute contact time condition. In addition,<br /> artificial stone was also capable of increasing pH value<br /> from the acid medium (pH < 7) to the neutral medium<br /> (pH = 7).<br /> Keywords:  Artificial stone, environmentally friendly<br /> materials, heavy metals, Nickel, water treatment.<br /> Classification number: 2.7<br /> <br /> 3x10-2 ∼ 1x10 cm/s).<br /> Phương pháp nghiên cứu<br /> Hóa chất và thuốc thử:<br /> Đá nhân tạo sử dụng trong nghiên cứu được sản xuất bởi<br /> Công ty Trim, Nhật Bản (hình 1). Các hóa chất khác bao<br /> gồm nước cất, dung dịch NiSO4 250 mg/l, dung dịch NaOH<br /> 1 M, dung dịch NaOH 10%, dimethyl glyoxin 1%, dung<br /> dịch I2 0,05 M, dung dịch HCl 0,1 M được điều chế trong<br /> phòng thí nghiệm.<br /> Chuẩn bị dung dịch Ni2+ 250 mg/l: Hòa tan 0,6567 g <br /> NiSO4  vào 1000 ml nước cất, nhỏ 3-4 giọt HCl đậm đặc<br /> nhằm ổn định ion Ni2+ trong dung dịch.<br /> Chuẩn bị dung dịch dimethyl glyoxin 1%: Hòa tan 1 g<br /> dimethyl glyoxin vào 100 ml dung dịch NaOH 5%.<br /> Chuẩn bị dung dịch I2 0,05 M: Hòa tan 3,175 g I2 và<br /> 9,525 g KI vào 250 ml nước cất. Dung dịch I2 được bảo<br /> quản trong chai sẫm màu.<br /> Nội dung thí nghiệm xử lý ion Ni2+ trong nước của đá<br /> nhân tạo:<br /> Khả năng hấp phụ ion Ni2+ của đá nhân tạo được nghiên<br /> cứu dựa trên việc khảo sát các thông số khác nhau như thời<br /> gian tiếp xúc, nồng độ kim loại, pH và lượng vật liệu, thể<br /> tích mẫu dung dịch. Trong đó, thời gian tiếp xúc được khảo<br /> sát từ 5 phút đến 360 phút; nồng độ kim loại được khảo sát<br /> tăng dần từ 1 mg/l đến 250 mg/l; giá trị pH được thay đổi<br /> từ 1 đến 10 (được điều chỉnh bằng dung dịch HCl đậm đặc<br /> và NaOH 10%); lượng đá nhân tạo được khảo sát từ 5 g đến<br /> 40 g và thể tích mẫu được khảo sát tăng từ 25-250 ml. Khi<br /> tiến hành khảo sát thông số nào thì các giá trị của thông số<br /> đó được điều chỉnh thay đổi, còn các thông số khác giữ cố<br /> định. Sau khi hấp phụ, đá nhân tạo được lọc để lấy ra khỏi<br /> mẫu nước thí nghiệm. Nồng độ Ni2+ còn lại trong dung dịch<br /> được xác định bằng máy AAS.<br /> <br /> nhẹ và có thể nổi trên mặt nước. Với đặc điểm này, đá nhân<br /> tạo được đánh giá cao về giá trị sử dụng khi đưa vào ứng<br /> dụng trong nhiều lĩnh vực tại Nhật Bản như các công trình<br /> xây dựng công cộng hay công trình nông nghiệp và xử lý<br /> môi trường... nhưng ở Việt Nam còn khá mới mẻ và chưa<br /> Hiệu suất (E%) và lượng Ni2+ sau khi hấp phụ (Qe) được<br /> 2+<br /> Hiệu<br /> suấtnghiên<br /> (E%) vàxác<br /> lượng<br /> khithức:<br /> hấp phụ (Qe) được xác định theo công thức:<br /> địnhNitheosau<br /> công<br /> từng được nghiên cứu. Do đó, chúng tôi tiến<br /> hành<br /> cứu đánh giá khả năng xử lý ion Ni2+ trong nước bằng đá<br /> �� � ��<br /> nhân tạo.<br /> <br /> �=<br /> <br /> Đối tượng và phương pháp nghiên cứu<br /> <br /> ��<br /> <br /> �100(%); �� = (��<br /> <br /> �� ). � <br /> <br /> Trong đó, E là hiệu suất của quá trình hấp phụ (%); C0 là nồng độ Ni2+ ban đầu<br /> Trong đó, E là hiệu suất của quá trình hấp<br /> phụ (%); C là<br /> Đối tượng nghiên cứu<br /> (mg/l); Ce là nồng độ Ni2+ sau khi hấp<br /> phụ (mg/l); Q là lượng Ni2+ sau khi hấp0 phụ (mg);<br /> nồng độ Ni2+ ban đầu (mg/l); eCe là nồng độ Ni2+ sau khi hấp<br /> V là thể tích của dung dịch (l).<br /> - Mẫu nước chứa ion Ni2+.<br /> phụ (mg/l); Q là lượng Ni2+ sau khi hấp phụ (mg); V là thể<br /> Kết quả nghiên cứu và thảo luận e<br /> - Đá nhân tạo (tỷ trọng khô: 0,4 ~ 0,5; hệ số thấm nước: tích của dung dịch (l).<br /> Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc<br /> 60(6) 6.2018<br /> <br /> 60<br /> <br /> Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ<br /> <br />  Kết quả nghiên cứu và thảo luận<br /> <br /> Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc<br /> <br /> Hình 3. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến lượng Ni2+ hấp<br /> phụ trên 1 g đá nhân tạo.<br /> <br /> Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu<br /> <br /> Hình 2. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến hiệu suất xử lý.<br /> <br /> Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc<br /> đến hiệu suất xử lý ion Ni2+ của đá nhân tạo được thực hiện<br /> bằng cách cho 20 g đá nhân tạo vào 100 ml dung dịch mẫu<br /> có pH = 4, nồng độ Ni2+ ban đầu là 65 mg/l, thời gian tiếp<br /> xúc được khảo sát từ 5 phút đến 360 phút (hình 2).<br /> Khi tăng thời gian tiếp xúc từ 5 đến 360 phút thì khả<br /> năng hấp phụ Ni2+ của đá nhân tạo giảm, trong khoảng thời<br /> gian tiếp xúc từ 5 đến 30 phút, hiệu suất xử lý Ni2+ của đá<br /> nhân tạo tăng dần và đạt đến trạng thái gần như bão hòa,<br /> nồng độ Ni2+ giảm xuống 0,5 mg/l. Nhưng khi tiếp tục tăng<br /> thời gian từ 60 đến 360 phút, đường biểu diễn hiệu suất có<br /> xu hướng giảm xuống, nồng độ Ni2+ tăng từ 1,359 đến 7,454<br /> mg/l. Tại mốc thời gian tiếp xúc là 15 phút, hiệu suất xử lý<br /> Ni2+ cao nhất (99,72%). Do vậy, các thông số tiếp theo được<br /> khảo sát ở thời gian hấp phụ là 15 phút.<br /> Ngoài ra, một trong những ưu điểm khi sử dụng đá nhân<br /> tạo là khả năng hấp phụ H+ giúp điều chỉnh pH trong dung<br /> dịch. Khi vật liệu tiếp xúc với mẫu nước có giá trị pH ban<br /> đầu là 4, mẫu nước sau xử lý có xu hướng tăng pH lên và đạt<br /> giá trị là 7. Vì vậy, đây là một trong những cơ sở góp phần<br /> nâng cao hiệu suất xử lý của đá nhân tạo mà không cần sử<br /> dụng hóa chất để nâng giá trị pH đối với những loại nước<br /> thải có tính axit, đồng thời cũng làm giảm lượng bùn thải<br /> sau xử lý. Cũng tương tự như đường biểu diễn hiệu suất xử<br /> lý, đường biểu diễn lượng Ni2+ hấp phụ trên 1 g đá nhân tạo<br /> có xu hướng giảm nhẹ khi tăng thời gian tiếp xúc của vật<br /> liệu (hình 3).<br /> <br /> 60(6) 6.2018<br /> <br /> Hình 4. Ảnh hưởng của nồng độ đầu vào đến hiệu suất xử lý.<br /> <br /> Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu vào đến<br /> hiệu suất xử lý ion Ni2+ của đá nhân tạo được thực hiện<br /> bằng cách cho 20 g đá nhân tạo vào 100 ml dung dịch mẫu<br /> có pH = 4, thời gian tiếp xúc 15 phút. Nồng độ ion Ni2+ được<br /> thay đổi từ 1 đến 250 mg/l (hình 4).<br /> Khi tăng nồng độ Ni2+ từ 1 đến 250 mg/l thì hiệu suất<br /> xử lý Ni2+ của đá nhân tạo thay đổi rõ rệt. Ở nồng độ 1 mg/l<br /> hiệu suất xử lý Niken thấp nhất, chỉ đạt 48,47%. Khi tăng<br /> nồng độ từ 5 đến 50 mg/l thì hiệu suất tăng từ 90,52 đến<br /> 99,22%, tuy nhiên khi tiếp tăng nồng độ lên đến 250 mg/l<br /> thì hiệu suất xử lý có xu hướng giảm. Sự thay đổi lên xuống<br /> của đường biểu diễn nồng độ có thể được giải thích như sau:<br /> Tại mốc thời gian tiếp xúc 15 phút chỉ mới là mốc thời gian<br /> phù hợp để đá nhân tạo hấp phụ vừa đủ các ion Ni2+ trong<br /> các khoảng nồng độ từ 5 đến 50 mg/l, nhưng nó lại vượt quá<br /> ngưỡng thời gian bão hòa của vật liệu khi tiếp xúc mẫu nước<br /> chứa ion Ni2+ với nồng độ 1 mg/l. Còn trong khoảng nồng<br /> độ từ 100 đến 250 mg/l, hiệu suất xử lý giảm có thể do thời<br /> gian tiếp xúc chưa đủ hoặc nồng độ ion Ni2+ quá lớn trong<br /> <br /> 61<br /> <br /> Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ<br /> <br /> khi đó lượng vật liệu sử dụng còn ít.<br /> Bên cạnh đó, đường biểu diễn lượng Ni2+ hấp phụ trên 1 g<br /> đá nhân tạo có xu hướng tăng dần khi tăng nồng độ. Mặc<br /> dù hiệu suất xử lý đạt cao nhất ở nồng độ 50 mg/l (99,22%)<br /> nhưng dựa vào biểu đồ biểu diễn sự hấp phụ Ni2+ trên 1 g<br /> vật liệu thì cho thấy khi tăng nồng độ lên thì khả năng hấp<br /> phụ của đá nhân tạo tăng lên rõ rệt và đạt mức cao nhất ở<br /> nồng độ 250 mg/l (hình 5). Do vậy, nồng độ 250 mg/l được<br /> chọn để khảo sát tiếp các thông số sau.<br /> <br /> xử lý trong trường hợp này có thay đổi nhưng không đáng<br /> kể, đều đạt trên 99%. Ở môi trường pH > 7 sự có mặt của<br /> nhóm hydroxit dẫn đến hiện tượng kết tủa Ni(OH)2, đối với<br /> môi trường có pH < 7 thì các ion Ni2+ tan trong dung dịch,<br /> bền vững hơn so với môi trường pH > 7. Căn cứ kết quả thu<br /> được, pH từ 7 đến 10 là khoảng tối ưu cho các thí nghiệm<br /> còn lại. Tuy nhiên để hạn chế việc sử dụng hóa chất cũng<br /> như tiết kiệm chi phí đầu tư hóa chất trong việc điều chỉnh<br /> pH, đồng thời để phát huy tối đa hiệu quả sử dụng vật liệu,<br /> pH = 7 được chọn để khảo sát các thông số tiếp theo.<br /> Đường biểu diễn lượng Ni2+ hấp phụ trên 1 g đá nhân tạo<br /> tương đồng với đường biểu diễn hiệu suất xử lý Niken. Khi<br /> thay đổi các gia trị pH từ 1 đến 6, lượng Ni2+ hấp phụ trên 1<br /> g đá nhân tạo có sự thay đổi rõ ràng, tuy nhiên khi tiếp tục<br /> nâng giá trị pH từ 7 đến 10 có thay đổi nhưng không đáng<br /> kể (hình 7).<br /> <br /> Hình 5. Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu đến lượng Ni2+ hấp phụ<br /> trên 1 g đá nhân tạo.<br /> <br /> Ảnh hưởng của pH<br /> <br /> Hình 7. Ảnh hưởng của pH đến lượng Ni2+ hấp phụ trên 1 g đá<br /> nhân tạo.<br /> Hình 7. Ảnh hưởng của pH đến lượng Ni2+ hấp phụ trên 1 g đá nhân tạo.<br /> <br /> Hình 6. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý.<br /> <br /> Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử<br /> lý ion Ni2+ của đá nhân tạo được thực hiện bằng cách cho 20<br /> g đá nhân tạo vào 100 ml dung dịch mẫu có nồng độ ion Ni2+<br /> là 250 mg/l, thời gian tiếp xúc là 15 phút, khoảng pH được<br /> khảo sát dao động từ 1 đến 10 (hình 6).<br /> <br /> đá nhân tạo<br /> <br /> 100<br /> <br /> 10<br /> <br /> 98<br /> <br /> 8<br /> <br /> 96<br /> <br /> 6<br /> <br /> 94<br /> <br /> 4<br /> <br /> 92<br /> <br /> 2<br /> <br /> 90<br /> <br /> 5<br /> <br /> 10<br /> <br /> 15<br /> <br /> 20<br /> <br /> 30<br /> <br /> 40<br /> <br /> Nồng độ Niken sau xử lý (mg/l)<br /> <br /> Hiệu suất xử lý (%)<br /> <br /> Ảnh<br /> Ảnh hưởng<br /> củahưởng<br /> lượng đácủa<br /> nhânlượng<br /> tạo<br /> <br /> 0<br /> <br /> Lượng đá nhân tạo (g)<br /> Hiệu suất xử lý (%)<br /> <br /> Nồng độ Niken sau xử lý (%)<br /> <br /> Hình 8. Ảnh hưởng của lượng đá nhân tạo đến hiệu suất xử lý.<br /> <br /> Hình 8. Ảnh hưởng của lượng đá nhân tạo đến hiệu suất xử lý.<br /> <br /> Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của lượng đá nhân tạo đến hiệu suất xử lý ion Ni2+<br /> khảo<br /> ảnh100hưởng<br /> nhân<br /> tạo<br /> Khi tăng giá trị pH thì nồng độ Niken sau xử lý giảm,<br /> được thực hiệnThí<br /> bằngnghiệm<br /> cách cho đá<br /> nhân sát<br /> tạo vào<br /> ml dungcủa<br /> dịchlượng<br /> mẫu có đá<br /> có pH<br /> = 4, nồng<br /> là 250<br /> mg/l,<br /> thờixử<br /> gianlýtiếp<br /> xúcNi<br /> từ2+15được<br /> phút, khối<br /> liệu được<br /> khảo<br /> sát<br /> độ ion Ni2+đến<br /> hiệu<br /> suất<br /> ion<br /> thựclượng<br /> hiệnvậtbằng<br /> cách<br /> cho<br /> hiệu suất xử lý tăng, ứng với khoảng pH từ 1 đến 6 nồng<br /> 5 đến<br /> 40 gtạo<br /> (hìnhvào<br /> 8). 100 ml dung dịch mẫu có có pH = 4, nồng<br /> nhân<br /> độ Ni2+ sau xử lý giảm từ 226,231 xuống 34,145 mg/l, thay<br /> hiệuđổi từđá<br /> quả trên hình<br /> thấy, ứng với 5 g đá nhân tạo, nồng độ Ni2+ sau khi xử lý<br /> ion Ni2+ 8làcho250<br /> mg/l, thời gian tiếp xúc từ 15 phút, khối<br /> suất tăng từ 9,47 lên 86,23% và bắt đầu từ pH 7 đến 10, Kếtđộ<br /> còn<br /> 2,675<br /> mg/l,<br /> hiệu<br /> suất<br /> xử<br /> lý<br /> đạt 98,93%. Tiếp tục tăng lượng đá nhân tạo lên đến 40 g<br /> lượng<br /> vật<br /> liệu<br /> được<br /> khảo sát thay đổi từ 5 đến 40 g (hình 8).<br /> nồng độ Ni2+ sau xử lý có giá trị nhỏ hơn 0,7 mg/l, hiệu thì<br /> suất<br /> hiệu suất xử lý không thay đổi nhiều, đều đạt trên 99%, nồng độ Ni2+ sau xử lý dao<br /> động trong khoảng từ 0,164-0,869 mg/l. Ngược lại với đường biểu diễn hiệu suất, đường<br /> <br /> 60(6) 6.2018<br /> <br /> 62<br /> <br /> Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ<br /> <br /> Khả năng hấp phụ Ni2+/1 g đá hân tạo<br /> <br /> Kết quả trên hình 8 cho thấy, ứng với 5 g đá nhân tạo,<br /> nồng độ Ni2+ sau khi xử lý còn 2,675 mg/l, hiệu suất xử lý<br /> đạt 98,93%. Tiếp tục tăng lượng đá nhân tạo lên đến 40 g<br /> thì hiệu suất xử lý không thay đổi nhiều, đều đạt trên 99%,<br /> nồng độ Ni2+ sau xử lý dao động trong khoảng từ 0,1640,869 mg/l. Ngược lại với đường biểu diễn hiệu suất, đường<br /> biểu diễn ảnh hưởng của khối lượng đến khả năng hấp phụ<br /> 2+<br /> /1 g đá<br /> tạo cóđếnsựkhả<br /> thay<br /> ràng,<br /> cóg xu<br /> hướng<br /> biểu diễn Ni<br /> ảnh hưởng<br /> củanhân<br /> khối lượng<br /> năngđổi<br /> hấprõphụ<br /> Ni2+/1<br /> đá nhân<br /> tạo có sự<br /> tăng<br /> dầndầnkhối<br /> lượng<br /> 9). (hình 9).<br /> thay đổi rõgiảm<br /> ràng, dần<br /> có xukhi<br /> hướng<br /> giảm<br /> khi tăng<br /> dần(hình<br /> khối lượng<br /> 10<br /> <br /> Hình 11. Ảnh hưởng của việc tăng thể tích đến lượng Ni2+ hấp<br /> phụ trên 1 g đá nhân tạo. <br /> <br /> 8<br /> <br /> 6<br /> <br /> Kết luận<br /> <br /> Để loại bỏ các chất ô nhiễm ra khỏi nước cần phải áp<br /> dụng các công nghệ xử lý nước. Tuy nhiên, khi áp dụng bất<br /> 2<br /> kỳ một công nghệ nào cũng bị chi phối bởi hai yếu tố chính,<br /> đó là kinh tế và hiệu suất xử lý. Bên cạnh đó, để tránh các<br /> 0<br /> 5<br /> 10<br /> 15<br /> 20<br /> 30<br /> 40<br /> phát sinh thêm chi phí xử lý môi trường trong quá trình vận<br /> hành, các cơ sở sản xuất, doanh nghiệp còn quan tâm đến<br /> Lượng đá nhân tạo (g)<br /> lượng bùn thải ra trong quá trình xử lý, lượng bùn cặn ít hay<br /> 2+ tạo.<br /> Hình9.<br /> 9. Ảnh<br /> củacủa<br /> khối khối<br /> lượng lượng<br /> đến khảđến<br /> năngkhả<br /> hấp phụ<br /> Ni2+hấp<br /> trên phụ<br /> 1 g đáNi<br /> nhân<br /> Hình<br /> Ảnhhưởng<br /> hưởng<br /> năng<br /> nhiều lại tùy thuộc vào từng công nghệ xử lý. Vì vậy, việc<br /> 1 gcủa<br /> đáthể<br /> nhân<br /> Ảnh trên<br /> hưởng<br /> tíchtạo.<br /> mẫu<br /> tư vấn giới thiệu các vật liệu đồng thời đảm bảo các yếu tố<br /> trên là rất cần thiết. Nghiên cứu này giới thiệu một vật liệu<br /> Ảnh hưởng của thể tích mẫu<br /> thân thiện với môi trường - một sản phẩm được tạo thành<br /> từ việc tái chế các loại chai, lọ thủy tinh. Các kết quả thí<br /> nghiệm được trình bày trong nghiên cứu này chứng minh<br /> được đá nhân tạo đã góp phần loại bỏ ion Ni2+ ra khỏi môi<br /> trường nước, đồng thời nhờ khả năng hấp phụ ion H+ trong<br /> nước nên vật liệu này có khả năng đưa môi trường nước từ<br /> axit về trung tính, khả năng hấp thụ ion Ni2+ của đá nhân tạo<br /> phụ thuộc chặt chẽ vào các thông số như thời gian tiếp xúc,<br /> nồng độ ion kim loại Ni2+ ban đầu, pH, lượng đá nhân tạo<br /> cần dùng, và thể tích mẫu nước, nhưng nhìn chung vật liệu<br /> đá nhân tạo này có khả năng hấp phụ Ni2+ tối đa là 5 mg/g.<br /> 4<br /> <br /> Hình 10. Ảnh hưởng của việc tăng thể tích đến hiệu suất xử lý.<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> ThíHình<br /> nghiệm<br /> ảnh hưởng<br /> của thể<br /> tíchthể<br /> mẫutích<br /> dung<br /> dịchhiệu<br /> đến suất<br /> hiệu xử<br /> suấtlý.<br /> xử lý ion<br /> 10.khảo<br /> Ảnhsáthưởng<br /> của việc<br /> tăng<br /> đến<br /> [1] World Health Organization - WHO (2011), Guidelines for<br /> Ni2+ của đá nhân tạo được thực hiện bằng cách cho 5 g đá nhân tạo vào các mẫu dung<br /> Drinking-Water<br /> Quality, 4th ed, ISBN 978 92 4 154815 1.<br /> 2+<br /> Thí<br /> nghiệm<br /> khảo<br /> dịch có pH = 7,<br /> nồng<br /> độ ion Ni<br /> là sát<br /> 250 ảnh<br /> mg/l,hưởng<br /> thời giancủa<br /> tiếpthể<br /> xúctích<br /> là 15mẫu<br /> phút, dung<br /> thể tích mẫu<br /> 2+<br /> [2] R. Desjardins (1997), Le Traitement Des Eaux, 2nd ed., Ecole<br /> dịch<br /> đến<br /> xử(hình<br /> lý ion<br /> khảo sát dao<br /> động<br /> từ hiệu<br /> 25 đếnsuất<br /> 250 ml<br /> 10).Ni của đá nhân tạo được thực<br /> hiện bằng cách cho 5 g đá nhân tạo vào các mẫu dung dịch Polytechnique de Montreal: Montreal, QC, Canada, p.304. <br /> <br /> có pH = 7, nồng độ ion Ni2+ là 250 mg/l, thời gian tiếp xúc<br /> là 15 phút, thể tích mẫu khảo sát dao động từ 25 đến 250 ml<br /> (hình 10).<br /> <br /> Khi tăng thể tích mẫu nước chứa ion Ni2+ từ 25 đến 250<br /> ml thì hiệu suất xử lý ion Ni2+ có xu hướng giảm xuống,<br /> từ 99,24 xuống 58,36%, nồng độ còn lại sau khi xử lý dao<br /> động từ 1,898 đến 104,104 mg/l. Cùng với đó, đường biểu<br /> diễn sự ảnh hưởng của việc tăng thể tích đến lượng Ni2+ hấp<br /> phụ trên 1 g đá nhân tạo có chiều hướng thay đổi giống với<br /> đường biễn diễn hiệu suất (hình 11).<br /> <br /> 60(6) 6.2018<br /> <br /> [3] B. Volesky (2001), “Detoxification of metal-bearing effluents:<br /> biosorption for the next century”, Hydrometallurgy, 59, pp.203-216.<br /> <br /> [4] K. Kadirvelu*, K. Thamaraiselvi, C. Namasivayam (2001),<br /> “Adsorption of nickel(II) from aqueous solution onto activated carbon<br /> prepared from coirpith”, Separation and Purification Technology, 24,<br /> pp.497-505<br /> [5] P. Parker (1980), Encyclopedia of Environmental Sciences,<br /> 2nded, McGraw Hill, New York.<br /> [6] J.D. Dean, F.L. Bosqui, K.H. Lanouette (1972), “Removing<br /> heavy metals from waste water”, Environ. Sci. Technol., 6(6), pp.518522<br /> <br /> 63<br /> <br />